固液界面切向刚度和阻尼模型

针对宏观相对运动固液界面，该模型实现了切向接触刚度和阻尼的精确计算。

Peng, Lixia · Ban, Zhaoyang · 高志强 · 傅卫平 · 高峰 · 王文

IEEE Access 2023

技术优势

参数随工况变化规律明确

模型同时考虑固体微凸体接触和流体油膜作用，能够反映法向载荷和运动速度对切向接触刚度和阻尼的影响，为工况优化提供定量依据。

耦合固体与流体贡献

固体部分基于Savkoor黏着-滑动摩擦模型分析微凸体接触刚度，流体部分通过部分油膜Reynolds方程计算油膜刚度和阻尼，二者并联得到总界面参数，避免忽略任一部分的误差。

应用场景

• 机床结合面：用于机床导轨、工作台等结合面的动态特性预测，替代部分模态试验，缩短设计周期。
• 机械接触副：为各类机械接触副提供切向刚度和阻尼的解析计算，无需反复实验标定，便于集成到多体动力学仿真。
• 界面参数测量：模型输出可作为界面参数测量的参考基准，帮助设计实验或校验测试结果，降低测量不确定性。
• 设备动力学：整机动力学建模时，直接调用该模型计算结合面参数，提高仿真精度，避免因界面参数不准导致的整机特性偏差。